Pacemaker: a szívnek magának kell termelnie az áramot

A összes tartalmát orvosi újságírók ellenőrzik.

MünchenA pacemakerek életet mentenek. A rögzítés az elektromos órákban a mellkasban: Ha az akkumulátor lemerül, műtétre van szükség. Ez hamarosan megváltozhat: A kutatók a szív mozgását akarják felhasználni a szükséges energia előállításához.

A mini generátorok biztosítják az áramot

Az új technológia sajátos kihívása: Az ehhez szükséges minigenerátoroknak elegendő áramot kell termelniük, de nem szabad megnehezíteniük a szervek munkáját. Ennek érdekében az Illinoisi Egyetem John A. Rogers vezette csapata teljesen új típusú berendezéseket fejlesztett ki. Rendkívül vékony szálakon alapulnak, amelyek úgynevezett ólomcirkonát-titanátból (PZT) készülnek, és amelyek különleges elektromágneses tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha a szálak deformálódnak, elektromos feszültség jön létre - ezt a hatást piezoelektromosságnak nevezik. A szálak biokompatibilis anyagban vannak. Egymás mellett laposan elhelyezve energiát termelnek.

Ultra rugalmas anyag

A legjobb hely a kis áramtermelők számára: maga a szív. "Tökéletes hely a mechanikus energia előállítására, mert folyamatosan mozgásban van" - magyarázza Rogers, a tanulmány vezetője. Kísérleteikhez a kutatók a minigenerátorokat laposan rögzítették a szív külső falához. Ezenkívül az izom szivattyúzó mozgásai miatt az eszközökben lévő PZT menetek folyamatosan meghajlanak és újra kiegyenesednek - ezáltal áramot termelnek. "Annak érdekében, hogy a szív munkája ne sérüljön, a használt eszközöknek rendkívül rugalmasnak kell lenniük"-mondja a kutató.

Első lépésben a tudósok patkányok élő szívizomsejtjeit alkalmazták a laboratóriumban lévő eszközökre. Így biztosítani tudták, hogy az energiaszolgáltatók nem bocsátanak ki mérgező anyagokat. Az eszközök ellenálló képességét úgy tesztelték, hogy 20 milliószor meghajlították őket, és visszaállították eredeti helyzetükbe.

Töltött akkumulátorok

A tudósok csak ezután ültették be az energiagenerátorokat közvetlenül a sertések, juhok és tehenek szívébe, tüdejébe és rekeszizmába. Ily módon sikerült elegendő energiát termelniük a pacemaker működtetéséhez.

Az ügy azonban nem teljesen kockázatmentes: "Tudjuk, hogy az eszközök működnek, de nincs velük hosszú távú tapasztalatunk"-magyarázza Rogers. Nem gondolja, hogy gondok lennének. A megfelelő teszteknek még ezt kell biztosítaniuk. Lehetséges kockázat például az, hogy az ólom-cirkonát-titanát szerkezetek burkolata szivároghat. Ebben az esetben mérgező anyag kerülne a szívre. (vö.)

Forrás: John A. Rogers,: Konformális piezoelektromos energiagyűjtés és -tárolás a szív, a tüdő és a rekeszizom mozgásaiból

Címkék:  házi gyógymódok fogápolás alvás